CN105316547A - 一种高强度铝合金 - Google Patents
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Abstract
一种高强度铝合金，所述铝合金各元素的含量(重量百分比)为：锌：6.60％～7.60％；镁：1.9％～2.0％；铜：0.18％～0.44％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％，其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝。在试验基础上，通过重新设计锌Zn、镁Mg元素的质量分数和比例，提升了材料的强度；通过重新设计铜Cu元素的质量分数，使得合金兼具优良抗腐蚀性的同时解决了银白氧化异色问题。与现有公开的Al-Zn合金系统比较，该合金具有更加优良的综合性能，材料经阳极氧化后获得的氧化膜更为细腻美观。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金，尤其涉及一种高强度系列铝合金。
背景技术
铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需量大，且回收成本低，被誉为“万能金属”。统计表明：我国现有124个产业中有113个行业使用铝制品，产业关联度高达91％，因而铝产业是国民经济持续发展的重要支柱性原材料产业之一。铝微通道换热器管是一种应用于空调系统新型环保制冷剂承载管道部件(材料)，首先在汽车空调系统上获得强制使用(欧盟规定为1996年，中国规定为2002年)，随着国家汽车产业的振兴发展，带动了对高质量的汽车热交换管(空调铝扁管)的需求迅猛增长。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如在纯铝中添加锰元素研制出的Al-Mn合金、在纯铝中添加铜元素研制出Al-Cu合金、在纯铝中同时添加铜和镁元素研制出Al-Cu-Mg系硬铝合金、在纯铝中同时添加锌、镁、铜元素研制出Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金等。
在将铝合金用于车身零部件时，现有的挤压成型部件或板材，强度不足而且延伸性较差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明公开了一种具有优良成型性能，挤压效率高，抗拉强度达到400Mpa以上、屈服强度达到400MPa以上，兼具阳极氧化膜细腻美观的新型铝合金。
本发明公开了一种高强度铝合金，所述铝合金各元素的含量(重量百分比)为：锌：6.60％～7.60％；镁：1.9％～2.0％；铜：0.18％～0.44％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％，其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝。
进一步地，各组份的组成按重量百分比计分别为：锌：6.8％～7.0％；镁：1.95％～2.0％；铜：0.20％～0.24％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；余量为铝。
进一步地，还包含共计重量百分比最高为0.10％的制造条件下产生的杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.03％。
进一步地，所述杂质中含有镓，镓的最高重量百分比为0.02％。
进一步地，所述杂质中含有钒，钒的最高重量百分比为0.02％。
进一步地，所述杂质中含有锆，锆的最高重量百分比为0.02％。
一种高强度铝合金，所述铝合金各元素的含量(重量百分比)为：锌：6.60％～7.60％；镁：1.9％～2.0％；铜：0.18％～0.44％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％，其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝；该铝合金用于制造电子产品的结构件和用于制造可进行极氧化表面处理的外壳装饰性产品。
在试验基础上，通过重新设计锌Zn、镁Mg元素的质量分数和比例，提升了材料的强度；通过重新设计铜Cu元素的质量分数，使得合金兼具优良抗腐蚀性的同时解决了银白氧化异色问题。与现有公开的Al-Zn合金系统比较，该合金具有更加优良的综合性能，材料经阳极氧化后获得的氧化膜更为细腻美观。
具体实施方式
实施例一
本发明公开了一种高强度铝合金。本发明的铝合金中各元素的含量(重量百分比)为：锌：6.60％～7.60％；镁：1.9％～2.0％；铜：0.18％～0.44％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％，其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝。
采用上述铝合金成份，生产挤压型材。型材加工顺序为A1熔炼→A2铸造成圆铸锭→A3均匀化退火→A4铸锭挤压前预热→A5挤压成型→A6在线固溶→A7时效热处理→A8定尺锯切→A9人工阳极氧化表面处理。经过以上加工制造的铝合金型材，该挤压型材抗拉强度达到415～455Mpa、屈服强度达到405～425Mpa、延伸率达到12％以上；
Mg在固溶强化和涂装烘烤处理等所述人工时效处理时，与Si一起形成有助于强度提高时效析出物，发挥时效硬化能，对于板件为来，例如是用于获得170MPa以上必要屈服点所必须的元素。
该挤压型材经机械打磨，在85℃的磷酸环境下进行化学抛光，光泽度达到35Gu所需要的时间为20～40秒；该挤压型材经过人工阳极氧化之后，氧化膜细腻均匀，表面质量美观，并且作银白阳极氧化时不偏色。
该铝合金用于制造电子产品的结构件和用于制造可进行极氧化表面处理的外壳装饰性产品。
实施例二
本实施例中，高强度铝合金的各元素的含量(重量百分比)为：锌：6.8％～7.0％；镁：1.95％～2.0％；铜：0.20％～0.24％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％；其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝。
采用上述铝合金成份，生产挤压型材。型材加工顺序为A1熔炼→A2铸造成圆铸锭→A3均匀化退火→A4铸锭挤压前预热→A5挤压成型→A6在线固溶→A7时效热处理→A8定尺锯切→A9人工阳极氧化表面处理。经过以上加工制造的铝合金型材，该挤压型材抗拉强度达到415～455Mpa、屈服强度达到405～425Mpa、延伸率达到12％以上；
Mg在固溶强化和涂装烘烤处理等所述人工时效处理时，与Si一起形成有助于强度提高时效析出物，发挥时效硬化能，对于板件为来，例如是用于获得170MPa以上必要屈服点所必须的元素。
该挤压型材经机械打磨，在85℃的磷酸环境下进行化学抛光，光泽度达到35Gu所需要的时间为20～40秒；该挤压型材经过人工阳极氧化之后，氧化膜细腻均匀，表面质量美观，并且作银白阳极氧化时不偏色。
该铝合金用于制造电子产品的结构件和用于制造可进行极氧化表面处理的外壳装饰性产品。该挤压型材作晶间腐蚀测试最大腐蚀深度在0.01～0.03mm之间，晶间腐蚀级别为2级；该挤压型材的晶粒组织为完全再结晶等轴晶粒，晶粒分布均匀，晶粒平均直径为84μm。
实施例三
本实施例中，高强度铝合金的各元素的含量(重量百分比)为：锌7.00％，镁1.90％，铜0.30％，铁0.13％，硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；镓含量≤0.02％，钒含量≤0.02％，锆含量≤0.02％，其余杂质元素单个含量≤0.03％，其余杂质元素含量总和≤0.10％，余量为铝。
采用上述铝合金成份，生产挤压型材。型材加工顺序为A1熔炼→A2铸造成圆铸锭→A3均匀化退火→A4铸锭挤压前预热→A5挤压成型→A6在线固溶→A7时效热处理→A8定尺锯切→A9人工阳极氧化表面处理。经过以上加工制造的铝合金型材，该挤压型材抗拉强度达到430Mpa、屈服强度达到410Mpa、延伸率达到12％。
本发明所述的铝合金主要用于制造电子产品的结构件。结构件是指具有一定形状结构，并能够承受载荷的作用的构件，包括但不限于机器的底座、电子产品的外壳及内部的支架、飞机内部的骨架、家具的框架。
所有实施例及对比例中提及的元素含量指的是该元素所占的重量百分比。
相比较传统的Al-Zn系变形铝合金，本发明的高强度铝合金具有更加优良的综合性能，强度更高抗拉强度及屈服强度达到400Mpa以上，具有优良的抗腐蚀性晶间腐蚀在2级以内，本发明中的合金有效解决了银白阳极氧化偏色问题，材料经阳极氧化后获得的氧化膜更为细腻美观。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (7)
1.一种高强度铝合金，其特征在于各组份的组成按重量百分比计分别为：锌：6.60％～7.60％；镁：1.9％～2.0％；铜：0.18％～0.44％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；余量为铝。
2.根据权利要求1所述的高强度铝合金，其特征在于：各组份的组成按重量百分比计分别为：锌：6.8％～7.0％；镁：1.95％～2.0％；铜：0.20％～0.24％；铁：0.12％～0.15％；硅：4％～6％；钛：0.2％～0.8％；锰：0.5％～1％；余量为铝。
3.根据权利要求2所述的高强度铝合金，其特征在于：还包含共计重量百分比最高为0.10％的制造条件下产生的杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.03％。
4.根据权利要求3所述的高强度铝合金，其特征在于：所述杂质中含有镓，镓的最高重量百分比为0.02％。
5.根据权利要求3所述的高强度铝合金，其特征在于：所述杂质中含有钒，钒的最高重量百分比为0.02％。
6.根据权利要求3所述的高强度铝合金，其特征在于：所述杂质中含有锆，锆的最高重量百分比为0.02％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的高强度铝合金，其特征在于：该铝合金用于制造电子产品的结构件和用于制造可进行极氧化表面处理的外壳装饰性产品。
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